JPH0498280A - イオンフロー式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はイオンフロー法により誘電体に静電潜像を形成
する記録装置に関する。

（従来の技術） 現在、記録装置においては、−船釣にコロナ放電により
感光体の導電体層を帯電させ、次いで光により露光部の
電荷を消失させて静電潜像を形成する方法が採用されて
いるが、この方法以外で静電潜像を形成する方法の一つ
にイオンフロー法が上げられる。

このイオンフロー法は、第一の電極と第二の電極との間
に高周波高圧電圧を印加してコロナイオンを発生させ、
発生したコロナイオンの流れを制御電極により制御して
、誘電体に導き該誘電体に静電潜像を形成する方法であ
り、精密な記録と高速な記録が可能であるという特徴を
有している。

従って、従来から静電潜像を形成する方法としてこのよ
うな優れた特徴を有するイオンフロー法を採用した記録
装置の開発が進められている。

従来、イオンフロー法を採用した記録装置は第４図に示
す構成が採用されている。図中１は誘電体ドラムで、表
面に誘電体層２が形成されている。

この誘電体ドラム１は図示しない回転装置により回転さ
れる。誘電体ドラム１の周囲にはドラム回転方向の順に
記録ヘッド３、現像装置４、転写装置５、クリーニング
装置６および除電装置７が並べて設けである。また、８
は定着装置、９は記録紙ガイドである。そして、これら
各部材は記録装置の装置本体１８の内部に設けられる。

記録ヘッド３は第５図に示すように誘電体１０゜１１を
挟んで第一の電極１２、第二の電極１３および制御電極
１４を重ねて設けたものである。そして、これら各部材
はへソドケース１９の内部に収納して設けられている。

なお、図中１５は高周波高圧電源、１６は加速用直流高
圧電源、１７は画像信号に応じてオン、オフする高圧電
源である。

この電子写真記録装置において記録を行う動作について
説明する。

記録ヘッド３０作用により誘電体ドラム１の誘電体２に
静電潜像を形成する。記録ヘッド３の作用について述べ
る。高周波高圧電源１５の電圧を第一の電極１２と第二
の電極１３の間に印加すると、第一の電極１２の誘電体
が露出した部分でコロナ放電が発生し、プラスイオンと
マイナスイオンが発生する。発生したイオンのうちマイ
ナスイオンが直流電源１６により制御電極１４に形成し
た孔から誘電体ドラム１の誘電体層２に導かれる。

これにより制御電極１４の孔に応じた潜像が誘電体層２
に形成される。

その後、誘電体ドラム１が回転して、現像装置４で誘電
体層２に形成された潜像にトナーＴを付着させてトナー
像を形成する。次いで、転写装置５により誘電体層２の
トナー像を記録紙Ｐに転写し、さらに定着装置８で記録
紙Ｐのトナー像を定着する。

（発明が解決しようとする課題） 前記のようにイオンフロー式記録装置では、現像装置４
で誘電体ドラム１の誘電体層２に形成された潜像にトナ
ーを付着させてトナー像を形成するが、従来の記録装置
では、誘電体ドラム１の誘電体層２に形成されたトナー
像を転写装置５により記録紙Ｐに転写し、さらに記録紙
Ｐに転写されたトナー像を定着装置８で定着している。

このため、従来の記録装置では、転写装置５と定着装置
８の両方を装置本体１８に実装する必要があり、記録に
使用する装備の数が多く不経済であるとともに、大きな
実装スペースを確保するために装置本体１８が大型化す
る。

また、定着装置８としては定着効率が良い熱定着方式の
ものが多く採用されている。この方式の定着装置８は定
着ローラの内部にヒータを設け、ヒータによりローラを
加熱して、その熱で記録紙のトナー像を定着するもので
ある。すなわち、この熱定着ローラ方式は、ヒータによ
りローラを加熱し、ローラの熱により記録紙のトナーを
定着する方法は、ローラを予め加熱（予熱）する必要が
ある。このため、ヒータの電源を投入した後にローラが
定着可能な温度になるまでには、温度上昇に要する一定
時間を待たねばならず、不便であるという問題があった
。この現像を避けるためには、記録を行なわない時でも
常時ヒータを通電しておかなければならなず、大変不経
済である。

特に、イオンフロー式記録装置をファクシミリ装置に適
用して使用すると、無人時にも常時記録可能にするため
には、定着装置のヒータを常時通電したままにしておく
ことが必要であり、大変不経済であるとともに、無人時
における稼働の安全面に問題がある。

本発明は前記事情に基づいてなされたもので、転写と定
着に使用する設備が小型で、操作が便利で経済性が良い
イオンフロー式記録装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明のイオンフロー式記録
装置は、透光材料で形成された中空体をなし外表面に誘
電体層が形成された回転誘電体と、コロナイオンにより
前記回転誘電体の誘電体層に静電潜像を形成する記録ヘ
ッドと、前記回転誘電体の誘電体層にトナーを付着して
静電潜像を現像する現像装置と、前記回転誘電体の内部
に設けられ光を前記回転誘電体の壁部を通して前記誘電
体層に照射し前記誘電体層に付着したトナーを溶解する
ランプと、前記回転誘電体の外部に設けられ記録紙を前
記回転誘電体の誘電体層に接触させて搬送しながら前記
誘電体層に付着して前記ランプの光により溶解されたト
ナーを記録紙に転写し定着させるローラとを具備するこ
とを特徴とするものである。

（作用） 回転誘電体の内部に設けたランプに光を、透光性材料か
らなる回転誘電体の壁部を通して誘電体層に照射し、現
像装置により前記誘電体層に付着したトナーを光の熱エ
ネルギーで溶解するとともに、回転誘電体の外部に設け
たローラで記録紙を回転誘電体の誘電体層に接触させて
搬送しながら、回転誘電体の誘電体層に付着してランプ
の光の熱エネルギーで溶解されたトナーを記録紙に転写
するとともに定着する。このため、ランプとローラとの
組合せにより転写装置と定着装置を一括にまとめること
ができる。

イオンフロー式記録装置は、誘電体層に対してコロナイ
オンを発生させて静電潜像を形成する方式であるから、
誘電体層を形成する回転体の材料は、絶縁体で形成する
ことが可能である。そこで、透光性材料はその多くが絶
縁性であるが、回転誘電体を透光性材料で形成すること
ができる。回転誘電体を透光材料で形成したことを利用
して回転誘電体の内部にランプを設け、ランプの光を回
転誘電体の壁部を通して誘電体層に照射する。この光の
熱エネルギーを利用して誘電体層に付着しているトナー
を溶解することができる。

従って、記録を行う時のみにランプの電源を投入して点
灯して記録、すなわち転写・定着を行うことができ、記
録を行なわない場合にはランプを点灯する必要がない。

換言すれば、従来の熱定着ローラ方式のようにヒータに
よりローラを予め加熱（予熱）しておく必要がないため
に、常時ランプを点灯していなくとも、記録を行う時の
みにランプを点灯することにより、予熱を行うことなく
直に記録を行うことができる。特にファクシミリ装置に
適用した場合には、ランプの常時点灯が不要であること
から、ファクシミリ装置の無人時における稼働を安全且
つ経済的に行うことができる。

従来の装置ではヒータによりローラを加熱し、ローラの
熱により記録紙のトナーを定着するので、ローラを予め
加熱（予熱）しておく必要があるために、記録を行なわ
ない時でも常時ヒータを通電して置かなければならない
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

本発明のイオンフロー式記録装置の一実施例を第１図お
よび第２図を参照して説明する。

第１図はイオンフロー式記録装置の概略的構成を示して
いる。この図において第４図と同じ部分は同じ符合を付
している。すなわち、１は外周表面に誘電体層２を形成
した回転誘電体である誘電体ドラム、３は記録ヘッド、
４は現像装置、６はクリーニング装置、７は除電装置、
９は記録紙ガイド、１８は装置本体である。また、２ｏ
は装置本体１８に設けられた記録紙カセット、２１は記
録紙繰出しローラ、２２は記録紙搬送ローラ、２３は排
紙トレイである。

転写動作および定着動作を行うための構成について説明
する。本実施例では、誘電体ドラム１の下死点の外周表
面に記録紙が接触して転写および定着を行うものとして
いる。

中空円筒体をなす誘電体ドラム１は、透光性材料例えば
透明なガラスで形成されている。ガラスは絶縁性材料で
あるが、この記録装置は誘電体層２にイオンを発生させ
て静電潜像を発生させる方式であるから、静電潜像の形
成には支障がない。

第２図にも示すように誘電体ドラム１の内部には軸方向
に沿って棒状にランプ２４が配設されている。このラン
プ２４は誘電体ドラム１の誘電体層２に付着したトナー
を溶解するもので、トナーＴを溶解するために必要な熱
エネルギーを含む光を発生する光源として例えはキセノ
ンランプが使用されている。誘電体ドラム１内部のラン
プ２４の高さは、これから発せられた光が誘電体ドラム
１の下部表面に存在するトナーＴに必要量が到達するこ
とを考慮して設定する。さらに、ランプ２４の上方には
その長手方向に沿って反射板２５が配設され、ランプ２
４から発せられた光を反射して誘電体ドラム１の記録紙
Ｐが接触する下死点（誘電体ドラム１の外周面において
回転中心線の直下に位置する点）に向けて集束するよう
にしている。すなわち、反射板２５はランプ２４から発
せられた光を反射し誘電体ドラム１の下死点に向けて集
束する曲面を有している。

誘電体ドラム１の下死点の下方には、誘電体ドラム１と
同じ長さを持つローラ２６が誘電体ドラム１の軸方向に
沿って配設されている。このローラ２６は、記録紙Ｐを
押えて誘電体ドラム１の誘電体層２に接触させながら搬
送するものであり、軟質ゴムなどの軟質材料で形成され
ている。なお、このローラ２６は強制的に駆動して回転
するものではなく、記録紙Ｐを挟んで誘電体ドラムｌの
回転に従動して回転するものである。

このように構成されたイオンフロー式記録装置の動作に
ついて説明する。

誘電体ドラムｌを図示矢印方向に回転する。まず、記録
ヘッド３の作用により誘電体ドラム１の外周表面の誘電
体層２に静電潜像を形成する。その後、誘電体ドラム１
が回転して、現像装置４で誘電体層２に形成された潜像
にトナーＴを付着させてトナー像を形成する。また、記
録紙カセット２０に積層された記録紙Ｐを繰出しローラ
２１の回転により一枚づつ繰出し、繰出した記録紙Ｐを
搬送ローラ２２で搬送して誘電体ドラム１の下死点とロ
ーラ２６の間に送り込む。そして、記録紙Ｐが誘電体ド
ラム１の下死点とローラ２６の間を通過する時に、誘電
体ドラム１が回転して、現像装置４で誘電体層２に形成
された潜像に付着されたトナーＴを記録紙Ｐに転写およ
び定着する。

記録紙Ｐに対して転写および定着を行う動作について説
明する。

記録を行う時に操作者がランプ２４の電源を投入してラ
ンプ２４を点灯する。点灯されたランプ２４から発せら
れた光は、反射板２５で反射されて、ガラスからなる誘
電体ドラム１の壁部を透過して誘電体ドラム１の下死点
の外周表面、すなわち記録紙Ｐの上面と誘電体ドラム１
の外周表面に誘電体層２との接触点に集束される。

そして、搬送ローラ２２により搬送されてきた記録紙Ｐ
は、誘電体ドラム１の下死点とローラ２６の間を移動す
る。この時ローラ２６により下側から押された記録紙Ｐ
は上面が誘電体ドラム１の下死点の外周表面に位置する
誘電体層２に接触しながら移動する。また、誘電体ドラ
ム１の外周表面の誘電体層２に付着したトナーＴは誘電
体ドラム１の回転により誘電体ドラム１の下死点に移動
し、記録紙Ｐの上面に接触しながら移動する。

ここで、トナーＴは誘電体ドラム１の下死点に達すると
、この下死点に集束されたランプ２５の光を受け、この
光の熱エネルギーにより溶解される。また、トナーＴは
記録紙Ｐを押えるローラ２６の圧力を受けることによっ
ても溶融される。

そして、トナーＴは溶解しながら記録紙Ｐの上面に移動
して付着される。さらに、記録紙Ｐの上面に付着したト
ナーＴはローラ２６の圧力を受けて溶解した状態で記録
紙Ｐに浸透する。

このようにして記録紙Ｐが誘電体ドラム１の下死点とロ
ーラ２６の間を通過する時に、誘電体ドラム１の誘電体
層２の付着されたトナーＴが溶解しながら記録紙Ｐに転
写されると同時に定着される。

転写および定着が終了した記録紙Ｐは記録紙ガイド９を
通り排紙トレイ２３に排出されて記録が終了する。

しかして、このように本実施例のイオンフロー式記録装
置では、誘電体ドラム１の内部に設けたランプ２４と誘
電体ドラム１の下方に設けたローラ２６との組合せによ
り転写装置と定着装置を一括にまとめて設けることがで
きる。このため、従来のイオンフロー式記録装置に設け
ていた転写装置５と定着装置８を一体化して定着装置８
を省略することができ、装置本体１８において定着装置
８を実装するためにスペースを省略することができ従来
に比較して装置本体１８を小型化することができる。こ
の装置は誘電体ドラム１の内部のスペースを利用してラ
ンプ２４を設けるので、スペースファクタが良い。

また、本実施例のイオンフロー式記録装置では、記録を
行う時のみにランプ２４を点灯することにより、予熱を
行うことなく直に記録を行うことができ、記録操作が便
利であるとともに、ランプを常時点灯しておく必要もな
いので経済性が良い。

特に本実施例のイオンフロー式記録装置ファクシミリ装
置に通用した場合には、ランプ２４の常時点灯が不要で
あることから、ファクシミリ装置の無人時における稼働
を安全且つ経済的に行うことができる。

本発明のイオンフロー式記録装置は前述した実施例に限
定されずに種々変形して実施することができる。

例えば第３図は他の実施例を示している。この実施例は
、中空をなす誘電体ドラム１の一端の側方に、この端面
開口と対向して円筒体をなす送風ガイド２７を設け、こ
の送風ガイド２７の内部に送風ファン２８を設けて、送
風ファン２８の駆動により外部の空気を送風ガイド２７
がら誘電体ドラム１の内部に送込み誘電体ドラム１を冷
却するようにしたものである。

すなわち、誘電体ドラム１の内部に設けたランプ２４は
光とともに熱も発するので、この熱により誘電体ドラム
１の内部の雰囲気温度が上昇し、誘電体ドラム１も加熱
されて温度上昇する。この状態になると、現像装置４に
よりトナーＴが誘電体ドラム１に付着される時点で溶融
してしまい、記録へソド３で形成した誘電体層２の静電
潜像以外の誘電体層２の部分にトナーＴが付着すること
がある。この状態でトナーＴを記録紙Ｐに転写すると画
質が低下する。そこで、この対策としてこの実施例では
誘電体ドラム１を送風により冷却して温度上昇を抑制し
、誘電体ドラム１に付着するトナーＴの溶融を防止して
いる。

また、誘電体ドラム１の内部に設けるランプ２４として
は、キセノンランプの他に例えば紫外線ランプを使用す
ることもできる。この場合には、トナーＴとして紫外線
硬化形トナーを使用する。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のイオンフロー式記録装置に
よれば、回転誘電体の内部に設けたランプの光を、透光
性材料からなる回転誘電体の壁部を通して誘電体層に照
射し、現像装置により誘電体層に付着したトナーを光の
熱エネルギーで溶解するとともに、回転誘電体の外部に
設けたローラで記録紙を回転誘電体の誘電体層に接触さ
せて搬送しながら、回転誘電体の誘電体層に何着してラ
ンプの光に熱エネルギーで溶解されたトナーを記録紙に
転写し定着する。このため、ランプとローラとの組合せ
により転写装置と定着装置を一括にまとめることができ
、転写装置を実装するためにスペースを省略することが
でき装置の小型化を図ることができる。

また、本発明のイオンフロー式記録装置では、記録を行
う時のみにランプを点灯することにより、予熱を行うこ
となく直に記録を行うことができ、記録操作が便利であ
るとともに、ランプを常時点灯しておく必要もないので
経済性が良く、特にファクシミリ装置に使用した場合に
は、ランプの常時点灯が不要であることから、ファクシ
ミリ装置の無人時における稼働を安全で経済的に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明のイオンフロー式記録装置
の一実施例を示し、第１図は装置全体の概略的構成を示
す図、第２図は誘電体ドラムとローラを拡大して示す図
、第３図は他の実施例における誘電体ドラムの付近を示
す図、第４図はイオンフロー式記録装置の従来の一例を
示す図、第５図は記録ヘッドを示す図である。 １・・・誘電体ドラム、２・・・誘電体層、３・・・記
録ヘッド、２４・・・ランプ、２６　・・・ローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透光材料で形成された中空体をなし外表面に誘電体層が
   形成された回転誘電体と、コロナイオンにより前記回転
   誘電体の誘電体層に静電潜像を形成する記録ヘッドと、
   前記回転誘電体の誘電体層にトナーを付着して静電潜像
   を現像する現像装置と、前記回転誘電体の内部に設けら
   れ光を前記回転誘電体の壁部を通して前記誘電体層に照
   射し前記誘電体層に付着したトナーを溶解するランプと
   、前記回転誘電体の外部に設けられ記録紙を前記回転誘
   電体の誘電体層に接触させて搬送しながら誘電体層に付
   着して前記ランプの光により溶解されたトナーを前記記
   録紙に転写し定着させるローラとを具備することを特徴
   とするイオンフロー式記録装置。